Марс был горячим и влажным — но что его остудило и высушило?

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, раскрывает возможное существование ранее неизвестного минерала на Марсе — гидроксисульфата железа, обнаруженного с помощью спектрального анализа марсианской поверхности.

Работа, проведённая под руководством Джанис Бишоп (Институт SETI) и Йоханнеса Мойсбургера (NASA Ames), объединяет орбитальные данные с лабораторными экспериментами, демонстрируя, как минералы с участием железа и серы могли формироваться в результате высокотемпературных и окислительных процессов.

Уникальная находка: от загадки к открытию

В течение двух десятилетий учёные пытались объяснить необычную спектральную сигнатуру железосодержащих сульфатов, зарегистрированную с орбиты в районе долины Маринера. Теперь исследование показывает, что это может быть особая фаза гидроксисульфата железа (III) — минерала, ранее не идентифицированного на Земле, обладающего уникальной кристаллической структурой.

Минерал был зафиксирован в двух ключевых зонах:

• Арам Хаос — хаотичный ландшафт с признаками древнего водоёма,
• Ювенте Чазма — каньон глубиной 5 км, где наблюдаются вулканические следы.

Обе области демонстрируют стратиграфическую последовательность: верхние слои содержат полигидратированные сульфаты, под которыми залегают моногидратированные и, наконец, гидроксисульфатные отложения. Их появление связано с воздействием тепла — как от лавовых потоков, так и от геотермальных источников.

Геотермальная переработка и кислородная химия

Лабораторные эксперименты подтвердили: при нагревании полигидратированных сульфатов (например, розенита) до 50°C формируются моногидратированные формы (сомольнокит), а при 100°C и наличии кислорода — гидроксисульфат железа.

Это говорит о том, что такие минералы формировались в прошлом под воздействием вулканической или геотермальной энергии и в атмосфере с достаточным уровнем кислорода — пусть и тонкой, как современная марсианская.

Один из важных выводов — образование воды в результате этих реакций, что может иметь значение в обсуждении истории воды и потенциальной обитаемости Марса.

Потенциально новый минерал

Хотя химически гидроксисульфат железа схож с известными сульфатами, его уникальные свойства в инфракрасном спектре, а также термическая стабильность позволяют рассматривать его как новый минерал. Однако официальное признание требует его нахождения на Земле.

Глобальное значение

Результаты работы указывают на то, что термохимическая активность на Марсе могла продолжаться гораздо дольше, чем считалось ранее — возможно, вплоть до амазонского периода (<3 млрд лет назад). Эти данные меняют представления о геологической эволюции планеты, её климатической истории и потенциальной пригодности для микробной жизни.